Cherchant à mieux comprendre le rôle clé que joue l’hormone féminine œstrogène dans le maintien de l’équilibre énergétique et le contrôle du poids, un groupe dirigé par des chercheurs du Baylor College of Medicine s’est penché sur les interactions des œstrogènes avec des régions cérébrales spécifiques qui fournissent ces avantages anti-obésité.
L’équipe révèle dans le journal Avancées scientifiques un neurocircuit activé par les œstrogènes qui stimule la thermogenèse, ou la production de chaleur corporelle, et l’activité physique chez les modèles animaux. Le circuit commence dans les neurones situés dans une région de l’hypothalamus appelée subdivision ventrolatérale du noyau hypothalamique ventromédian (vlVMH). Ces neurones interagissent avec les œstrogènes via le récepteur alpha des œstrogènes (ER-alpha) et répondent à l’hormone en se connectant et en communiquant avec les neurones producteurs de sérotonine situés dans une autre région du cerveau appelée noyau du raphé dorsal (DRN).
Le circuit réagit non seulement aux œstrogènes, mais également aux changements de température ambiante et de l’état nutritionnel de l’animal. Fait intéressant, le circuit semble être fonctionnel chez les hommes mais, à ce stade, sa pertinence physiologique n’est pas claire.
Mon laboratoire s’intéresse depuis longtemps à la compréhension des différences entre les sexes dans le contrôle métabolique. » « Par exemple, avant la ménopause, les femmes sont généralement protégées contre les problèmes métaboliques pouvant entraîner une prise de poids, par rapport aux hommes du même âge. Cependant, après la ménopause, ce bénéfice semble disparaître. Les chercheurs du monde entier s’accordent à dire que l’œstrogène est un acteur important de cet avantage. »
Dr Yong Xu, co-auteur correspondant, professeur, pédiatrie – nutrition et biologie moléculaire et cellulaire, Baylor
Dans des travaux antérieurs, les chercheurs ont montré que l’un des récepteurs aux œstrogènes, ER-alpha, est exprimé dans plusieurs régions du cerveau, dont le v1VMH de l’hypothalamus. Lorsque les neurones v1VMH exprimant ER-alpha répondent aux œstrogènes, les animaux augmentent la thermogenèse et l’activité physique. Les deux réponses sont bénéfiques car elles augmentent la dépense énergétique, ce qui peut prévenir l’obésité.
« Ce que nous ne savions pas à l’époque, ce sont les neurocircuits qui interviennent dans ces réponses », a déclaré Xu. « En utilisant la technologie moderne des neurosciences, nous avons identifié un neurocircuit qui relie les neurones exprimant l’ER-alpha dans la région vlVMH aux neurones de la région DRN. Nous avons confirmé que l’activation de ce circuit médiée par les œstrogènes stimule réellement la thermogenèse et l’activité physique. »
Les chercheurs ont également découvert que le circuit répond aux changements de température ambiante et de l’état nutritionnel de l’animal.
« Par exemple, le circuit peut être activé lorsqu’il fait froid, stimulant la thermogenèse et l’activité physique, ce qui aiderait l’animal à rester au chaud », a déclaré Xu. « Le circuit peut être inhibé lorsque l’animal a faim, ce qui arrêterait la thermogenèse et l’activité physique, économisant de l’énergie pour s’adapter au manque de nutriments. »
Xu et ses collègues ont étudié ce circuit chez les femmes, mais aussi chez les hommes.
« Nous avons constaté que le circuit est conservé chez les hommes – ils ont les mêmes neurones qui expriment ER-alpha et se projettent dans les mêmes régions cérébrales en aval. Si le circuit est activé artificiellement chez les hommes, les mêmes réponses se produisent – la thermogenèse et l’activité physique sont stimulées Cependant, nous ne connaissons toujours pas le rôle que ce circuit joue chez les hommes. D’autres études aideront à répondre à cette question.
